Dose-response relationships between phytopathogenic bacteria and their hosts

Abstract

Theories on the relationships between the challenge dose of phytopathogenic bacteria and the quantal response of the host plant are discussed and applied to experimental results. In a number of cases the extent of disease was directly proportional to the dose, which is an indication of independent action. Departures from linearity in the relationships were ascribed tointer alia a shortage of multiplication sites, antagonism amongst the cells of the pathogen and heterogeneity of the tested host plants with respect to susceptibility. In a few host-pathogen combinations, dose-response relationships showing an upward curve were found; this is probably an indication of facultative synergism. The relationships found in homologous and heterologous host-pathogen combinations were similar. The implications of the above findings for the quantitative study of factors affecting the susceptibility of plants to bacterial infection are discussed.

Samenvatting

Na een bespreking van de theorieën over de relatie tussen het aantal fytopathogene bacteriën per inoculatie en de al-of-niet respons — waarbij dus de grootte van de individuele respons niet in acht genomen wordt — worden deze theorieën getoetst aan de resultaten van proeven die in de literatuur beschreven zijn. Onderschied wordt gemaakt tussen proeven waarin de proporties en die waarin de aantallen geslaagde inoculaties bepaald zijn. Verder is een vergelijking gemaakt tussen homologe en heterologe combinaties van waardplant en pathogeen.

Waar de proporties geslaagde inoculaties werden gemeten, vond ik in een aantal gevallen evenredigheid tussen dosis en respons, mits een transformatie werd toegepast voor veelvoudige infectie. Dit is een aanduiding dat de cellen van het pathogeen elkaar niet beïnvloeden. Afwijkingen van dit rechtlijnig verband kunnen o.a. worden toegeschreven aan antagonisme tussen de cellen van het pathogeen, aan heterogeniteit in vatbaarheid van de waardplanten of aan een beperkt aantal vermeerderingsloci.

In drie gevallen werd een naar boven gekromde lijn gevonden, hetgeen waarschijnlijk wijst op facultatief synergisme.

In proeven waarin de aantallen geslaagde inoculaties gemeten werden, vond ik in de literatuur evenredige en dus rechtlijnige verbanden met afbuigingen naar rechts voor responses tot te hogere doses. De afwijkingen van rechtlijnigheid kunnen hier worden toegeschreven aan een beperkt aantal vermeerderingsloci of aan antagonisme tussen de cellen van het pathogeen.

Geen essentieel verschil in dosis-respons verhoudingen werd gevonden tussen homologen en heterologe waardplant-pathogeen combinaties.

De implicaties van bovengenoemde resultaten voor de kwantitatieve studie van factoren die de vatbaarheid van planten voor infectie door bacteriën bepalen, worden besproken.